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梅特勒托利多 METTLER TOLEDO

pH博士課堂專欄 | 想測好pH,了解pH的溫度補償很重要!

時間:2025-2-12 閱讀:229
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溫度對溶液pH的影響

 

了解pH的溫度補償,需要先了解溫度對溶液pH的影響。

以pH標準緩沖溶液為例,從下面這張表可以看出1.680(@25℃)標準溶液,隨著溫度從低到高,pH值是慢慢變大的,而4.008(@25℃)標準溶液,pH值先是由大變小,再由小變大,但是9.184(@25℃)標準溶液,隨著溫度從低到高,pH值是慢慢變小的。

所以隨著溫度的變化,不同標準緩沖溶液的pH值變化趨勢是不一樣的。

 

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電極校正

在使用標準溶液進行電極校正時,只有同時測量標準溶液的溫度,pH 計才能自動修正標準溶液的溫度影響,在電極校正時請注意必須選擇正確的標準溶液組。如果選錯標準溶液組,可能導致校正的誤差。

實際上,樣品溶液的種類繁多,有強酸、強堿、弱酸、弱堿,以及各種鹽溶液等等,溫度對不同溶液pH值的影響是不一樣的,所以除了標準溶液有溫度修正表之外,其他溶液沒有普遍性的溶液溫度系數

其次溫度對pH電極的靈敏度(斜率)影響很大,pH的測量原理為能斯特方程,電極的斜率也就是能斯特方程的理論斜率k,它與溫度t直接相關,有如下關系:

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從表格可以看出,溫度變化的時候,理論斜率有非常明顯的差異

pH溫度補償

通常我們所說的pH溫度補償,是將電極的斜率,補償到當前樣品測試溫度下的斜率,從而在同時測得溫度的情況下,pH計能夠精確地測量,并自動計算得到當前測試溫度下的pH值。

現在很多pH計都有自動溫度補償功能,提高了測試效率,大大減少了溫度變化對pH測量的影響,然而,pH測量的準確與否與整個測量系統的準確性,穩定性和可靠性有很大的關系

 

通常測量系統包含儀表和電極兩部分。

在儀表方面,品質較差的儀表由于其電子元器件的穩定性差,在環境溫度變化時mV的測量和溫度的測量,都可能引起較大的溫度漂移。

在電極方面,在品質較差的電極中,溫度傳感器的準確度可能較差,而且響應速度較慢,pH 的斜率和零點穩定差容易偏離理論溫度特性,而且如果保存溫度太低還容易破損失效。


在儀表方面,梅特勒托利多擁有先進的專利(發明專利CN101135662B, 實用新型專利CN213990616U,發明專利US8036841B2等)測量電路,而且選用優質電子元器件,在工廠經過嚴格的校準,保證了儀表的穩定性和精度的一致性。

例如梅特勒托利多的發明專利(CN101109662B)具有大溫度量程內精確測量溫度的優點,還能測量PT100,PT1000,NTC30等不同類型的溫度傳感器,滿足不同溫度范圍和高精度pH測量的要求。

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在電極方面, Ingold 博士早在1948年就開發了第一款復合電極。梅特勒托利多在電極領域不斷創新(專利EP3232187B1, CN107300580B, CN208443785U等), 逐漸開發了應用于不同介質、不同溫度范圍的電極,將準確性、可靠性和易用性做到了極致。

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溫度補償的方法在理論上是精確的,然而,要想得到最精密的測量結果,要經常進行電極的校正,還應該使校準溶液的溫度與被測溶液的溫度盡量保持一致

 

 

 

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